处理含砷废水的方法有哪些 处理含铜废水的方法

目前，国内外含砷废水的处理主要有中和沉淀法、混凝沉淀法、铁氧体法、硫化物沉淀法等，适用于高浓度含砷废水，产生的污泥可容易造成二次污染。化学方法的研究已经成熟，很多人在这方面进行了深入的研究。

1、含砷废水的化学处理

中和沉淀法是工程中应用最广泛的方法之一，许多人对这方面进行了深入的研究。主要机理是向废水中添加碱（通常是氢氧化钙），提高pH值，生成亚砷酸钙、砷酸钙、氟化钙沉淀。该方法去除了大部分砷和氟

该方法简单，但污泥沉降缓慢，废水难以净化达标排放。混凝沉淀法是目前处理含砷废水最常用的方法。添加Fe3、Fe2、Al3、Mg2等离子，

用碱（一般为氢氧化钙）调节pH至适当值，形成吸附的氢氧化物胶体，与废水中的砷反应，形成不溶性盐沉淀而去除。具体方法有石灰-铝盐法、石灰-高速铁法、石灰-亚铁法等。

铁氧体法自20世纪70年代以来在国外已被广泛报道。其工艺是在含砷废水中加入一定量的硫酸亚铁，然后加碱调节至8.5-9.0，反应温度60-70，供气20。 -30分钟即可生成咖啡色磁铁氧体渣

根据Nakazawa Hiroshi等人的研究，在热含砷废水中添加铁盐（Feso4或Fe2)SO4)3)，在一定pH下恒温加热。这种沉淀法比普通沉淀法更有效。

特别是，磁铁矿的Fe3盐不仅可以在90的温度下有效处理废水中的as(iii)和as)v，而且所需的Fe3浓度也降低至小于0.05mg/L。

赵宗胜从铁砷沉淀物的化学热力学和红外光谱两个方面探讨了铁砷氧化物体系沉淀除砷的机理。在低pH条件下，废水中的砷酸根离子与铁离子形成溶解面积较小的FeAsO4。

过量的铁离子与形成的FeOOH羟基氧化铁会生成吸附沉淀物，从而去除砷。

本发明结合磁场的硫化方法处理含砷废水，提高了硫化残渣的絮凝沉降速度和过滤速度，提高了硫化剂的利用率。经过磁场处理后，发现溶液的电导率增加，电位下降。磁化处理改变了水的结构，改变了水的渗透效果。

国外提出在高度厌氧条件下，在硫化物沉淀剂的作用下生成不溶且稳定的硫化砷来去除砷。

化学沉淀是含砷废水的主要处理方法之一。工程上比较常见，但它并不是采用单一的处理方法，而是钙盐与铁盐结合、铁盐与铝盐结合等几种处理方法的组合。处理。这种综合处理可以提高砷的去除率。

然而，化学方法通常添加大量化学物质以沉淀物的形式沉淀。这就决定了化学处理后，会产生大量的二次污染。例如，产生大量废物，而目前尚无良好的处理和处置方法来处理这些废物。

因此，对工程应用和未来的可持续发展具有很大的负面影响。

2、含砷废水的物化处理

物化法一般采用离子交换、吸附、萃取、反渗透等方法去除废液中的砷。物理和化学方法大多是近年来发展起来的较新方法，尚未实用化。然而，许多学者在这方面进行了深入的研究，并取得了显着的成果。

用MnO2对含有as()的废水进行吸附实验。结果表明，MnO2对as()具有较强的吸附能力，饱和吸附量分别为44.06mg/g)和17.9mg/g(-MnO2)。

阴离子的存在降低了MnO2的吸附能力，而某些阳离子（如Ga3+、In3+）可增加其吸附能力。吸附的MnO2解吸后可重复使用。

合成并制备了一种高效、选择性吸附As(III)离子的螯合离子交换树脂。采用离子交换柱除砷：含5 g/L As(III)的溶液除砷率高于99.99%。砷溶液中砷含量完全符合标准。

而且，离子交换柱采用2 mol/L氢氧化钠（含5%硫氢化钠）作为洗脱液进行洗涤，可以完全回收As(III)，并使树脂再生循环使用。

此外，许多人对利用钢渣、选矿尾矿、高炉冶炼渣等废渣处理含砷废水进行了研究，并取得了良好的效果。但由于物化法只能处理浓度低、处理量小、成分简单、回收价值高的废水，而工业废水成分较为复杂，

因此，物化法的工程化程度较低。

3、含砷废水的微生物处理

与传统的物理化学方法相比，利用微生物法处理含砷废水具有经济、高效、无害等优点，已成为公认的最有前途的方法。

3.1 活性污泥

国内外许多研究表明，活性污泥ECP（胞外聚合物）可以吸附溶液中大量的金属离子，特别是重金属离子，且其与ECP的络合更加稳定。从吸附机理来看，ECP的复杂成分中似乎是糖类吸附了重金属离子。

Brown和Lester(1979)指出ECP中的中性糖和阴离子多糖具有吸附不同金属离子的结合位点。不同价态或电荷的金属离子可以在不同的位点与ECP 结合。

例如，中性糖的羟基和阴离子聚合物的羟基可以是金属结合位点。

卡桑、莱斯特、莫达克和纳塔拉贾姆等人。认为活性污泥对重金属离子的吸附有两种机制，即表面吸附和细胞内吸附；表面吸附是指活性污泥微生物的胞外聚合物（甲壳素、壳聚糖）。糖等）含有配位基团—OH，

-COOH、-NH2、PO43-、-HS等，与金属离子发生沉淀、络合、离子交换、吸附等作用。它们的特点是快速、可逆、不需要外界能量，与新陈代谢无关；细胞外吸收通过金属离子发生。通过与细胞内膜酶和水解酶相结合而实现，

较慢的速度需要能量，与新陈代谢有关。此外，Ralinske指出：需氧生物可以极大地富集各种重金属离子，这些离子在细胞外聚合物中积累，并在厌氧条件下释放回液相。这有利于我们在二沉池中分离沉降重金属离子。

在活性污泥法处理含砷废水的实验中，影响因素较多。主要影响因素如下：

(1)砷的浓度和价态

不同价态的砷对活性污泥的毒性不同。实验表明，As(III) 对脱氢酶的毒性平均比As(V) 高53 倍。 As(III) 对蛋白酶活性的毒性大约是As(V) 的75 倍。除了，

As(III)对活性污泥脲酶活性的毒性作用是As(V)的35倍。因此，处理含砷废水时需要将As(III)氧化为As(V)。实验还表明，活性污泥对低浓度砷的去除率高于对高浓度砷的去除率。

这是由于污泥的吸附能力有限。另外，当重金属离子浓度小于5mgL-1时，活性污泥法对污水中有机物的处理效果不受重金属的影响。当重金属离子浓度大于30mgL-1时，

活性污泥法对废水中有机物的处理效果影响较大。

(2)有机负荷

有机负荷对活性污泥去除五价砷也有较大影响。有机负荷越高，去除率越高。主要原因有两个：一是污水中的有机物本身能与五价砷结合，降低污水中砷的浓度；二是污水中的有机物本身能与五价砷结合，降低污水中砷的浓度。其次，有机物浓度高，有利于微生物的生长繁殖。

这进一步提高了活性污泥对五价砷的去除率。此外，高有机负荷可防止污泥膨胀。由于絮状细菌在高有机负荷环境下比大多数丝状细菌具有更强的吸附和储存营养物质的能力，因此可以充分利用高浓度底物快速增殖。

具有较高的比生长率，抑制丝状菌的生长。在低负荷下，混合溶液中的底物浓度长时间保持较低水平。由于缺乏足够的营养底物，絮状菌的生长受到抑制，而丝状菌则具有较大的比表面积。当环境不利于微生物生长时，

丝状细菌从果冻团中伸出，以增加其表面积以吸收营养。一方面，突出于絮体之外的丝状菌更容易吸收底物和营养物质，其生长速度比絮状菌高，从而成为活性污泥中的优势菌种；另一方面，丝状细菌越多，菌丝越长，

活性污泥越难沉降，SVI越高，导致污泥膨胀。

(3)酸碱度

pH对金属去除影响很大，因为pH不仅影响金属的沉降状态，而且影响吸附位点的电荷。一般情况下，pH值的升高有利于污泥对阳离子金属的吸附。直至发生氢氧化物沉淀，否则有利于吸附带负电状态的金属。但，

pH值过高或过低都不利于微生物的生长繁殖，表现在以下几个方面：

如果pH值过低(pH=1.5)，会导致微生物表面由负电荷变为正电荷，从而影响微生物对营养物质的吸收。

pH值过高或过低也会影响培养基中有机化合物的电离，从而间接影响微生物。

酶只有在最适宜的pH值下才能发挥最大活性。极端的pH值会降低酶的活性，进而影响微生物细胞内的生化过程，甚至直接破坏微生物细胞。

pH 值过高或过低都会降低微生物对高温的抵抗力。

(4) 生物固体停留时间（Qc）

由于活性污泥表面常被不溶性或微溶性聚合物（如多糖）包围，Qc对阳离子金属的去除影响很大。这些聚合物表面的电荷可以快速去除金属。已证实细菌聚合物的产生与细菌的生长阶段有关。

稳定阶段和内源呼吸阶段聚合物产量最大，Qc增加。污泥中的细菌处于稳定期和内源呼吸阶段，有利于金属的去除。

(5)污泥浓度

当污泥浓度高时，吸附点也增加，有利于金属的去除。从金属去除的角度来看，高有机负荷、高污泥浓度的运行模式最为理想。活性污泥法处理含砷废水，无论从处理成本、二次污染、还是工程方面，

与传统加工方法相比均具有相当大的优势。尽管理论研究尚未完成，但对其处理机制和影响因素已达成一定共识。如果在处理过程中进行某些改进，例如在污泥中添加优势菌株，

可以提高污水的处理效果；此外，还可以引入生活污水进行混合处理和曝气，不仅降低了砷的浓度和砷对污泥的毒害作用，而且解决了活性污泥的营养来源问题。

为活性污泥法处理含砷废水的工程应用开辟了新天地。

3.2 细菌和藻类共生体

国外研究表明，生物迁移转化作为处理重金属废水的一种新的微生物方法，具有比传统方法更高效、成本更低的优点。一些利用小球藻生物迁移转化处理重金属废水的工艺已投入工程运行。

菌藻共生体除砷的机制可以认为是藻类和细菌的共同作用。许多研究表明微生物表面在金属去除过程中起着重要作用。在菌藻共生体中，藻类和细菌表面存在许多功能键，如羟基、氨基、羧基、硫基等。

这些功能键可以与水中的砷共价结合。砷首先与藻类和细菌表面亲和力最强的键结合，然后与较弱的键结合。吸附在细胞表面的砷随后缓慢渗透到细胞内原生质中。因此，藻类和细胞对砷的吸附可能会经历两个过程：快速吸附过程和较慢吸附过程。

吸附效果趋于平衡。

廖敏等人研究了细菌和藻类共生体对废水中砷去除的影响。研究发现，通过培养分离得到的菌藻共生体以小球藻为主。此时，细菌和藻类共生体积累的砷高达7.47克/千克干重。引入细菌和藻类共生体并培养16小时后，

对无营养源的含As(III)、As(V)废水的砷去除率达到80%以上，并趋于平衡。在含有As(III)和As(V)作为营养源的废水中，细菌和藻类共生体对As(V)的去除率大于As(III)，

As(V)的去除率超过70%，As(III)的去除率也超过50%。在脱砷过程中，同时发生砷解吸。在无营养源条件下，As(III)、As(V)混合废水的砷去除率超过80%。

细菌和藻类共生体是一种很容易通过培养获得的材料。它对废水中砷的去除能力较强，同时能去除废水中的营养物质，因此在含砷废水的处理中具有广阔的前景。

3.3注菌活性污泥法

液体活微生物生物强化工艺的应用是将高活性细菌放入曝气池中。

保持曝气池内混合液中的各种细菌处于最佳活性状态，不仅将曝气池内缺失的细菌投入进去，而且在进水污水水质情况下，微生物氧化效果显着。保持不变，当污水水质发生变化时，微生物仍能适应环境变化并保持活性。

氧化代谢过程还是充分的。添加菌液后，曝气池可以承受冲击载荷，提高污水处理厂的处理效果，提高出水水质。

活性污泥法（LLMO）是一个新概念。它基于这样的事实：在相同的环境下，最适合的细菌可以自然繁殖。同样，污水处理厂曝气池混合液中的细菌也会自然繁殖。繁殖到一定数量后，细菌在自然界随处可见。然而，

以并非所有细菌都能在同一环境中找到的原理作为理论指导，从天然土壤中筛选出污水厂中的有用细菌，生产液体或固体产品。液体菌液微生物存活率高；固体菌在使用前需要溶解在水中成液态，细菌的存活率比液体菌液低。

使用时，将液体菌液按一定比例投入曝气池或所需场所。细菌活性污泥法（LLMO）在国外已获得良好的应用效果。

因此，通过在活性污泥中添加对砷具有高耐受性和对砷有特殊处理效果的混合菌株，有望实现对砷的高效处理，净化工业含砷废水。

4. 前景

随着冶金、化工等行业的日益发展，以及含砷产品市场的不断扩大，含砷废水的排放和污染必将影响人们生活水平的提高和人类生活水平的提高。环境。因此，解决含砷废水的污染问题刻不容缓。

然而，传统的加工方法存在一定的问题。例如化学方法在工程上有一定的应用，处理效果明显。但由于化学物质的添加，产生了大量的废渣，目前还没有好的方法来处理这些废渣。物理法的加工成本较高，

加工投资很大，无法进行工程作业。微生物法作为最有前途的处理方法，不仅具有效率高、无二次污染、而且处理成本低等优点。其中，活性污泥法处理含砷废水的理论是国内外的研究热点。

或者掺入生活污水中进行混合处理等工艺改进，都可能为活性污泥法的应用创造更广阔的前景。